2018道路桥梁加固过程中关键问题的研究

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　　摘要：文章分析了桥梁工程加固的原因和桥梁加固工作程序，提出了桥梁加固技术和桥梁加固的几种方法。
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　　关键词：道路桥梁；加固；关键问题
　　 中图分类号：U445.7+2文献标识码：A
　　
　　引言
　　 随着我国社会经济和交通运输事业的不断发展，使得道路桥梁所负担的车速、荷载、交通量都大大提高，再加上受环境作用、自然灾害，以及设计、施工的不当等因素影响，目前我国大部分多年前修建的桥梁已无法适应新的运营要求，往往出现各种缺陷和病害，这些病害的出现，不仅会影响正常的交通运行，而且也会危及桥梁安全，一旦发生坍塌等安全事件，其所带来的危害与损失是巨大的。所以及时的发现桥梁存在的病害并采用合理的方法加固处理是十分必要的。
　　1桥梁工程加固的原因分析
　　 1．1以前设计荷载等级和标准偏低，随着交通事业的发展．车辆行驶密度加大，荷载吨位不断增加等现实情况，超出了预期设计荷载等级，结果导致桥梁的损坏。还有另一个原因是超出了桥梁的使用寿命，一般桥梁设计寿命为50年左右，再有桥梁受到雨水的侵蚀、日晒等因素的影响．已建桥梁会不断损坏和老化，其承受力、刚度、和稳定性不断下降。
　　 1．2非人为因素引起的结构损坏如大气腐蚀、温度、温度的变化、水流的冲刷和淤积等。
　　 1．3施工中存在不足，施工技术装备的简陋以及施工工艺简单由此造成底板预应力钢丝混凝土保护层厚度偏薄，预应力钢丝外露锈蚀，梁底外观不光滑；普通钢筋混凝土板部分桥梁梁底裂缝渗水；存在纵向裂缝、腹板斜裂缝和横向裂缝，甚至腹板斜裂缝已裂通腹板。
　　2桥梁加固工作程序
　　 桥梁加固工作的程序一般为：桥梁检定――确定加固方案――施工图设计――施工组织设计――施工――工程验收。首先，在桥梁加固过程中，应考虑所要加固桥梁的实际情况，根据需要改造桥梁的评估结论及经济分析，以及先期的检测工作，在得知现有桥梁可以通过加固、维修达到使用要求的结论后，再提出桥梁加固的设计方案；其次，由于目前我国道路桥梁加固和改造技术的研究与实践在不断提升，使得加固技术和方法在不断增多，为此，桥梁加固工作者应建立既有桥梁维修、加固、重建的经济分析模型，通过比较分析，选择经济合理、技术可行、对现有交通干扰较小的最佳加固方案；再次，在实施道路桥梁具体加固方案的时候，一定要经过有条不紊的程序、完整齐全的操作、精确的控制过程来实现。一要保证原材料，在做好原材料的验收工作，证实原材料检验合格后方可投入使用；二要保证各项施工符合相关规范、设计文件、加固方案的要求，并进行抽查，不合格予以返工；另外，在桥梁加固工程完工后，承包商需申请交工验收。监督工程师先进行现场初验后，再进行正式验收，验收顺序为单项工程验收，再全部工程验收，对于不符合规范、方案的，要责令返工。同时，要注意收集相关资料与文件，以备后续之需。
　　3桥梁加固技术
　　 以往，桥梁常用旧桥的基础加固、上部结构的改造、下部结构的加固、桥面铺装层的加固、塞缝灌浆等方法，随着近年来科学技术的日新月异，桥梁的加固技术也有很大的进步，除了常用的改变结构体系加固法、喷射混凝土加固法、粘钢板加固法等多种加固技术外，还可综合应用几种技术及体外预应力加固法、碳纤维加固法等技术以达到更好的加固效果。
　　3．1改变结构体系加固法
　　 此方法是通过改变桥梁的结构体系，达到提高桥梁承载能力的目的。改变结构体系加固法可以显著改变结构的受力特征，且桥梁结构受力比较明确、收效明显，如：在简支梁下增设斜支撑或桥墩，或把简支梁与简支梁纵向加以连接等。
　　3．2喷射混凝土加固法
　　 此方法是借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到已经锚同好的钢筋网受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，进而增强桥梁结构的整体性，使其能够承受更大的外荷载作用。
　　3．3粘贴钢板加固法
　　 粘贴钢板加固法具有施工简便，快速，不影响结构外形，加固费用低，不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点，是采用粘结剂将钢板粘贴在桥梁的钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位，使之与桥梁形成整体，从而提高桥梁承载能力的一种加固方法。
　　3．4植筋加固桥面法
　　 植筋加固桥面法具有充分利用旧桥面，而且能够缩短施工时间，经济效益也很显著的桥梁植筋加同桥面法，是采用植筋技术，对旧桥面进行简单的清洁处理，然后平行旧桥面钢筋。按计算深度和规定间距钻孔，再将钢筋植入孔内，采用同级别的混凝土填孔。并浇筑新的桥面层。
　　3．5碳纤维加固法
　　 碳纤维加固法具有重量轻、热膨胀系数低、抗拉强度高、抗腐蚀性好、抗疲劳性好、对结构外形适应性好、施工方便等特点，它可以做成预应力筋用于体外预应力加固，也可以做成悬索桥的缆索，能够提高桥梁结构及构件的承载力和延性，从改善桥梁的受力性能，达到高效加固的目的。
　　4桥梁加固的几种方法
　　 本文按桥梁的组成部分介绍：
　　 1)塞缝灌浆。塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在桥梁病害中较为普遍，产生裂缝的原因很多，也很复杂。结构物一旦出现裂缝，其受力截面发生应力重分布，也就意味着受力有效截面变小，结构应力增大，承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满，使力的作用、传递尽可能恢复到原状态。塞缝灌浆的通常做法是：先用1：1水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约6～8mm的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0．6―1．0m，缝小处孔距为0．4―0．6m。待勾缝砂浆达到一定强度即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于O．2mm的裂缝都要留孔灌浆，孔距一般为0.25―0.30m，灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好。
　　 2)旧桥下部结构加固。桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小，水流不大的石拱桥，我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
　　 3)旧桥基础加固。桥粱基础特别是天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，我们采取端可床用浆砌片石进行铺砌，上游可床设置丁坝，加桩法和扩大基础法进行处理。
　　 4)桥面铺装层的加固。桥面铺装层开裂或剥离等病害，对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀，减弱桥梁的横向整体性；把原有铺装层除掉换成直径Φ12钢筋，C40混凝土，对于石拱桥，由于桥面雨水下渗，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出现渗水现象等；同时由于桥面铺装层的破损，引起桥面平整度差，车辆通行时，使桥梁产生震动，对桥梁产生不利影响，同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况，采用加铺直径Φ12钢筋，不小于10cm厚C40混凝土，对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻，使用年限短，且混凝土强度仍符合设计要求的则先处理病害，在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。
　　
　　结语
　　 公路旧桥的原设计承载力不足、结构构件老化，各种材料强度低是普遍面临的问题，早已引起普遍关注。从上世纪70年代起，为适应公路养护与技术改造要求，我国各省公路管养部门就陆续地开展了桥梁加固技术的研究和工程实践。近30年来，国内出现了许多桥梁结构加固工程的成功范例，在桥梁加固技术改造方法，特别是混凝土结构的加固补强方面，积累了丰富的实践经验，先后发表了大量的文献资料和有关论著。使我国今后公路桥梁技术等级提高和危旧桥加固改造工作有技术可依，也使我国公路桥梁建设真正步入建养并重的可持续发展道路。
　　
　　参考文献：
　　[1]吴金翔．桥梁加固技术研究．山西建筑，2010 (4)．
　　[2]李建辉．桥梁加固技术．工程技术，2007(21)．
　　[3]李登元．道路桥梁的加固、改造及管理【J】．科技信息．2009(28)．